随着20世纪80年代基于稀土元素的高性能永磁体如Sm-Co,Nd-Fe-B合金的出现,稀土元素的应用已从电子技术扩展到混合动力电动汽车和风力涡轮机等领域,这使得稀土元素的需求量倍增。人们在大量开采稀土矿的同时也产生了大量的尾矿,残留的稀土离子进入地下水,含有稀土元素的高科技产品废弃物也会对环境造成威胁,并对人类健康产生危害。人们现常用吸附法回收稀土离子,常用的吸附材料有活性炭、树脂类吸附材料、纳米吸附材料和水凝胶等,其中水凝胶吸附材料具有成本低、高比表面积和可生物降解等优点,且对稀土离子吸附效率高、效果好,操作简单,可重复使用,而受到人们的关注。本论文主要研究工作如下:（1）以海藻酸钠为原料,用纳米羟基磷灰石对其进行修饰,增强其机械性能,然后加入PEG使其表面形成大量致密孔隙,合成一种多孔海藻酸钠水凝胶（Alg-PEG）。用于吸附水中的低浓度Er³⁺,Ce³⁺和La³⁺。研究结果表明,多孔海藻酸钠水凝胶吸附Er³⁺,Ce³⁺和La³⁺的最大吸附量分别为147.06 mg?g^-1,117.65 mg?g^-1和98.04mg?g^-1。在5次循环实验中表现出很强的再生能力。与传统水凝胶相比,该材料合成方法简单、成本低,且该水凝胶比表面积大吸附效率高,可重复使用。因此,该思路为水凝胶在分离和回收稀土离子方面可行有效的解决方案。（2）用L-半胱氨酸盐酸盐接枝海藻酸钠增大其表面活性,再用纳米羟基磷灰石对其进行修饰增强机械性能,合成了一种海藻酸钠/L-半胱氨酸水凝胶（n-HAp Alg Cys）。并对其吸附水溶液中稀土离子(Nd³⁺和Ce³⁺)的吸附性能、吸附动力学模型、吸附等温线和吸附热力学进行了一系列的研究。研究发现,海藻酸钠/L-半胱氨酸水凝胶可以快速高效的吸附分离水溶液中的稀土离子,对Nd³⁺和Ce³⁺的吸附量分别为200.00 mg?g^-1和270.27 mg?g^-1。经过5次重复使用后对Er³⁺,Ce³⁺和La³⁺的去除率仍能达到85%以上。